運動訓練和高脂膳食對大鼠心肌間質膠原網絡重塑的生物學研究.pdf

1、目的：觀察運動訓練和高脂膳食對大鼠心肌間質膠原網絡重塑，以及探討其相關機制。 方法：選取3月齡大鼠(由西安交通大學醫(yī)學院動物管理中心提供)50只，體重220±20g。國家標準嚙齒類動物干燥飼料喂養(yǎng)，自由飲食，溫度17℃-23℃，濕度40％-60％。適應性喂養(yǎng)1周后進行實驗，采用高脂膳食誘導大鼠高脂模型。隨機分為5組：安靜對照組(A組)，有氧運動組(B組)，疲勞運動組(C組)，高脂對照組(D組)和有氧運動+高脂對照組(E組)。運動

2、負荷參考 Bedford 的研究進行，起始速度15m/min。安靜對照組：正?；\內生活狀態(tài)，不運動。有氧訓練：每周訓練5d，遞增速度3m/min、每5min遞增一次，運動至速度為20m/min，運動時間為60min，跑臺坡度為5°，高脂運動組從第5周開始訓練。疲勞訓練：每周訓練6d，遞增速度3m/min、每5min遞增一次，運動至速度為35m/min，運動時間為60±10min，跑臺坡度為10°。整個訓練過程可用電刺激來強迫大鼠進行跑臺

3、訓練(電刺激<1mA)，訓練過程共持續(xù)8周。高脂對照組同正常對照組一樣，自由飲食，不進行運動訓練。將所有動物在第8周訓練完后依次進行心功能測定、血液、光鏡、電鏡和免疫組化標本的取材。 結果： 1.運動訓練對大鼠心功能產生影響。有氧運動使大鼠HR、LVEDP降低，LVSP、±dp/dtmax和±d<'2>p/dt<'2>max增加，表明心肌收縮力增強；疲勞運動導致HR、LVEDP升高，LVSP、±dp/dtmax和±d<'

4、2>p/dt<'2>max降低，表明心肌收縮能力下降。高脂對照組HR和LVEDP大幅度升高，在各組中LVSP、±dp/dtmax和±d<'2>p/dt<'2> max下降極其明顯，表明心臟收縮性能受到嚴重影響；高脂有氧運動組較高脂對照組HR明顯降低，LVSP和±dp/dtmax增加，±d<'2>p/dt<'2> max增加極其顯著，表明心臟收縮功能明顯得到改善。說明有氧運動可以重塑高脂膳食大鼠的心功能。 2.有氧訓練可使大鼠循環(huán)

5、血中AngⅡ顯著性降低，血漿ALD和心肌羥脯氨酸含量降低；疲勞運動和高脂對照組大鼠循環(huán)系統(tǒng)中AngⅡ、ALD 和心肌羥脯氨酸含量顯著性升高，而高脂運動組各指標均有所下降。有氧訓練可以降低心肌羥脯氨酸含量。表明運動訓練對高脂大鼠心肌膠原重塑與血漿AngⅡ和ALD密切相關。 3.大鼠心肌間質膠原網絡重塑與運動訓練關系密切。有氧運動可使大鼠心肌纖維增粗，心肌間質膠原增生，以適應心肌細胞肥大收縮力增強的需要，從而保證心肌間力的傳遞，心肌

6、收縮性能增強；疲勞運動可導致大鼠心肌束間、心肌細胞群及細胞間大量膠原纖維不成比例增生，導致心臟僵硬度增加、順應性降低，直接損害了心臟的功能。說明有氧訓練改變了大鼠心肌間質膠原，使心臟功能增強。高脂膳食損傷了內皮和心肌細胞，心肌間質膠原過度增生，增生的膠原包裹著肥大的心肌，“封閉”了心肌細胞收縮的空間，增加了心肌的僵硬度，損害了心臟的功能；而通過有氧訓練，使高脂大鼠心肌間質膠原降解加強，改善了心臟的功能。 4.疲勞運動大鼠心肌 T

7、NF-a蛋白的表達顯著性升高，說明在疲勞運動下大鼠心肌組織中TNF-a參與了心肌損傷及重構；高脂膳食大鼠心肌組織中TNF-a表達性著性升高，經運動干預后其表達降低，說明運動訓練能夠減少心肌組織中炎性因子TNF-a的表達，能改善心功能。由于TNF-a能夠提高心肌組織中MMPs的活性，因此認為，運動引起高脂膳食大鼠心肌間質膠原的重塑與TNF-a參與MMPs表達有關。 5.有氧運動大鼠心肌AT-1R的表達顯著性降低，而疲勞運動大鼠心肌

8、AT-1R的表達顯著性升高；高脂膳食大鼠心肌AT-1R的表達顯著升高，經過運動干預后其表達顯著性降低。由于AngⅡ能刺激心肌成纖維細胞增殖、膠原蛋白合成及基質膠原蛋白沉積，誘導心肌纖維化。因此，有氧運動可顯著性降低大鼠心肌組織AT-1R的表達，從而抑制心肌的纖維化，提高心肌的收縮功能。 6.疲勞運動大鼠心肌 MMP-13的表達顯著性升高；高脂膳食大鼠心肌組織中，MMP-13表達顯著性升高，經過運動干預后可顯著性降低其表達，而有氧

9、運動大鼠心肌MMP-13的表達不顯著，說明高脂膳食能夠導致心肌膠原纖維的增生，有氧運動能夠改善心肌的結構，抑制或減少MMP-13的表達，從而減少膠原纖維的增生。 7.有氧運動和疲勞運動大鼠心肌組織中NOS的表達顯著性升高，且兩組間具有顯著性差異；高脂膳食大鼠心肌組織中NOS的表達顯著性升高，運動干預后可顯著性降低其表達。由于NOS活力及含量的升高與心肌缺血再灌注損傷和膠原的增生關系密切，NO能抑制膠原纖維的增生。因此，運動訓練能